Rayon x

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  • Publié le : 29 avril 2011
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Rayons X

Plan
A) Historique
B) Définition
C)Production des rayons X
D)Fonctionnement
E)Spectre
F) Divers applications

A) Historique

En 1895,un physicien allemand ,Wilhem Röntgen a découvert les rayons X suite à le reproduction d'une expérience,le tube de Crookes,dispositif inventé pour l’étude des décharges électriques à travers les gaz.
Röntgen remarque que desrayons sont émis par ce tube et que ceux-ci deviennent fluorescents lorsqu'il frappent une plaque photographique,et cela jusqu'à une distance de 2m.Il place divers objets entre la plaque photo-graphique et la source de rayonnement et il se rend compte qu'ils ont une transparence variable. Il expérimente ensuite avec la main de son épouse placée sur le parcours des rayons. Au développement,ils'aperçoit que l'image obtenue est en fait l'ombre des os de la main de son épouse,c' est la première radiographie.
Il appelle ces nouveaux rayons,rayons X car il ne connaissait pas leur nature,X étant le symbole de l'inconnue. Plus tard,on découvre qu'il sont de nature électromagnétiques,tout comme la lumière,et différent seulement par une plus haute fréquence.
En 1901,on attribua à Röntgen le toutpremier prix Nobel de physique pour ses rayons X. Cette découverte fut une avancée fondamentale en médecine tout particulièrement.

B) Définition

Les rayons X sont une forme de rayonnement à haute fréquence dont la longueur d'onde est comprise approximativement entre 5 picomètres et 10 nanomètres. L'énergie de ces photons va de quelques eV (électron-volt), à plusieurs dizaines de MeV.C) Production des rayons X
1°Tube de Crookes



Le tube de Crookes servit durant des années à la production des rayons X. Une pression de 10^-1 Pa règne à l'intérieur du tube. Une haute tension de plusieurs milliers de volt est appliquée entre les deux élec-trodes. Sous l'action du champ électrique élevé, les molécules d'air sont ionisées. Les ions positifs, très lourds, venant frapper lacathode, éjectent aussi des électrons. Tous les électrons qu'on appelait auparavant rayons cathodiques,se précipitent sur l'anode et sont sources de rayons x.



2°Le tube de Coolidge

Le tube de Crookes fut amélioré maintenant c' est le tube de Coolidge le plus largement utilisé.

C'est un tube sous vide poussé (env. 10- 4 recouvert d'une enceinte plombée.
Dans le tube deCoolidge, les électrons sont émis par un filament chauffé par un courant électrique. Le filament constitue la cathode du tube. La haute tension est établie entre la cathode et l'anode, ce qui accélère les électrons émis par le filament. Ces électrons viennent frapper l'anode.

La plus grande partie de la puissance électrique (99 %) est dissipée sous forme de chaleur dans l'anode. Les tubes sontrefroidis par une circulation d'eau.



3° Tube à anode tournante

Une variante du tube de Coolidge existe permettant d'avoir une intensité de R.X. plus importante.
On prend donc une grande anode de forme cylindrique et on la fait tourner. Ainsi, chaque partie de l'anode n'est irradiée que durant un court instant, ce qui facilite la dissipation de la chaleur.
D) FonctionnementLes rayons x fonctionne sur le principe qu'il pénétré la matière à densité faible et constitué d'éléments légers. Et ils sont stoppés par la matière à densité plus élevés dont la masse atomique des éléments est aussi plus élevé.

1°Exemple: Le scanner
Un tube émetteur de rayons X tourne autour du patient et génère un faisceau d’une épaisseur de 1 à 10 millimètres. En face du tube sontdisposés des milliers de détecteurs qui vont mesurer l’intensité résiduelle du faisceau qui a traversé le corps.

   Un détecteur électronique mesure l’intensité de départ du faisceau des rayons X émis par le tube à rayons X. Ensuite il balaye point par point la tranche du corps à examiner en effectuant une rotation complète degré par degré.
    Une partie des rayons incidents (ceux qui...
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